锥度限位接收狭缝制造技术

一种锥度限位接收狭缝，属于Ｘ射线分析装置中的部件。本发明专利技术在锥度限位接收狭缝的内套上套有外形与该狭缝相同且端口有连接限位片的活动外套，由狭缝相对外套的滑动来改变狭缝的有效长度。在狭缝外套的连接限位片上加工有与狭缝端口匹配的通孔，在空心锥形内套内沿锥度方向嵌入多层单晶片，在狭缝上装有复位机构。本发明专利技术狭缝长度可调，能消除干扰谱线，从而提高测量精度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属X射线分析装置的部件。专利号为97101150.8的专利技术专利“X射线残余应力测定装置和方法”中的锥度限位接收狭缝，包括空心锥体，均匀排布在该锥体内的且由钼、钽等材料制成的薄片，装在空心锥体下端的光圈，光圈的孔径由步进电机调节。空心锥体的上端开口，并与位敏探测器配用，只允许被测点的衍射信息进入位敏探测器，而将来自其他部位的衍射线和散射线排除在位敏探测器之外，从而实现无损测定残余应力沿层深的分布。这种锥度狭缝有以下不足值得改进锥度狭缝的长度不可调，使校正测角仪园半径(即X射线管焦点至被测点的距离)的操作受到妨碍；锥度限位接收狭缝内限制X射线发散度所用的薄片，由钼、钽等多晶材料制成，部份进入锥度狭缝的衍射线，在狭缝的出口端(即与探测器靠近的一端)因碰到钼、钽薄片而产生衍射，钼、钽薄片的衍射线叠加在被测点的衍射线上，形成干扰谱线，严重影响了测量精度；设置的光圈虽然可以调节进入狭缝的入射光束的大小，但与狭缝内限制发散度的钼、钽薄片并无有机的匹配关系。本专利技术的目的，是针对上述锥度限位接收狭缝的不足，提供一种长度可调的，能消除干扰谱线从而提高测量精度的锥度限位接收狭缝。为了实现上述专利技术目的，其技术方案是在锥度限位接收狭缝的内套上套有外形与该狭缝相同且端口有连接限位片的活动外套，由狭缝相对外套的滑动来改变狭缝的有效长度。在狭缝所对的外套的连接限位片上加工有与狭缝匹配的通孔，在空心锥形内套内沿锥度方向嵌入多层限制X射线发散度的薄单晶片，在锥度限位接收狭缝上装有狭缝复位机构。用单晶薄片消除干扰谱线的原理是对工业生产中采用的钼、钽等金属薄片，无论进入狭缝的X射线以多大的入射角碰到薄片的出口端，即靠近探测器一端，都会产生衍射线，并叠加在被测点的衍射线上，形成干扰谱线。但是如果采用单晶薄片，经狭缝内相邻单晶薄片的限制后，照射到每块单晶片表面的入射角，均小于最小的布拉格角，因此，不会从单晶片产生衍射，也就不会形成干扰谱线。因制备大块的金属单晶比较困难，只须出口端为一大晶粒即可，也可应用Si、α-SiO2、CaF2、CaCO3、NaCl、LiF、水晶和石墨等单晶。本专利技术的锥度限位接收狭缝的图面说明如下附图说明图1为锥度限位接收狭缝主视图；图2为锥度限位接收狭缝右视图；图3为锥度限位接收狭缝俯视图；图4为狭缝内嵌入铜薄片制成的锥度限位接收狭缝，对无应力铁粉标样测定残余应力所得曲线图5为狭缝嵌入硅单晶片制成的锥度限位接收狭缝，对无应力铁粉标样测定残余应力所得曲线图。在图1或图2中，1为锥度限位接收狭缝内套，2为锥度限位接收狭缝外套，3为防散射单晶片，4为弹簧下限位块，5为复位弹簧，6为弹簧上限位块，7为连接卡紧弹簧片。在复位弹簧的作用下，内套相对外套移动且受外套的限制最终停止移动。当校正测角仪园半径，即调节X射线管焦点至工件被测点的距离时，内套的外端碰到工件后内套自动回缩进外套，不影响校正测角仪园半径。锥度狭缝内套的外端一旦离开工件，在复位弹簧的推动下，锥度狭缝内套相对外套滑动而复位。锥度限位接收狭缝的复位机构包括固定在该狭缝内套上的弹簧下限位块，外套的连接限位片有弹簧上限位块，位于弹簧上、下限位块、之间的复位弹簧，在与弹簧下限位块的滑动方向相同的外套上加工有滑槽。当狭缝长度变化时，弹簧下限位块在外套的滑槽中滑动。外套端口的连接限位片上固定有连接卡紧弹簧片。实施例用不锈钢制造锥度张角均为14.8°的内套和外套，在内套内相对的前、后两面沿锥度方向各开4条相对的小槽，每槽宽0.2mm±0.01mm，深0.2mm±0.01mm。在槽内嵌入长29±0.02mm，上宽4.4-0.04-0.02mm，下宽2.4-0.04-0.02mm，厚0.2-0.04-0.02mm的梯形单晶硅片。单晶硅片的表面平行于(111)晶面。锥度张角为14.8°的内套，被嵌入的4块硅片等分为5等份，每一等份的张角只有2.96°，而照射到狭缝出口端硅片表面的最大入射角只有3.9°。因硅片表面为(111)晶面，用Cr、Fe、Co、Cu和Mo的KαX射线进行照射时，能产生衍射的最小布拉格角对应为21.44°、18.00°、16.59°、14.24°和6.51°，这些角度均大于狭缝内X射线入射到硅单晶出口端表面的角度，因此，这些X射线入射到狭缝内硅单晶片表面均不产生衍射，也就消除了狭缝内因嵌入钼、钽等金属薄片产生的干扰线，从而减少了测量误差。狭缝内嵌入铜薄片制成的锥度限位接收狭缝，用在ASTX2001X射线应力仪上，对无应力铁粉标样测定残余应力，所得曲线如图4。因受铜薄片产生的干扰谱线的影响，测得的数值远远偏离直线，而且测出的残余应力值高达2974.1±455.5Mpa。狭缝内嵌入硅单晶片制成的锥度限位接收狭缝，用在ASTX2001X射线应力仪上，对无应力铁粉标样测定残余应力，所得曲线如图5。因无嵌入硅单晶薄片的影响，测得的数值基本位于一条直线，而且测出的残余应力为-2.5±10.6Mpa，与所测试样的残余应力基本吻合。权利要求1.一种锥度限位接收狭缝，包括空心锥形内套，均匀排布在该内套内限制X射线发散度的薄片，其特征在于在锥度限位接收狭缝上套有外形与该狭缝相同的、端口有连接限位片的活动外套，由狭缝相对外套的滑动来改变狭缝的有效长度，在狭缝所对的外套连接限位片上加工有与狭缝端口匹配的通孔，在空心锥形内套内沿锥度方向嵌入多层单晶薄片，在锥度限位接收狭缝上装有狭缝复位机构。2.根据权利要求1所述的锥度限位接收狭缝，其特征在于锥度限位接收狭缝的复位机构包括固定在该狭缝内套上的弹簧下限位块，外套的连接限片上有弹簧上限位块，位于弹簧上、下限位块之间的复位弹簧，在与弹簧下限位块的滑动方向相同的外套上加工有滑槽，当狭缝长度变化时，弹簧下限位块在滑槽中滑动。3.根据权利要求1所述的锥度限位接收狭缝，其特征在于外套端口的连接限位片上固定有连接卡紧弹簧片。4.根据权利要求1所述的锥度限位接收狭缝，其特征在于内套和外套的锥度均为14.8°，在内套内相对的前、后面上沿锥度方向各开4条相对的小通槽，每槽宽0.2mm±0.01mm，槽深0.2mm±0.01mm，在槽内嵌入长29±0.02mm，上宽4.4-0.04-0.02mm，下宽2.4-0.04-0.02mm，厚0.2-0.04-0.02mm的梯形单晶硅片，使单晶硅片的表面平行于(111)晶面，4块硅片将内套分为5等分，每一等分的张角为2.96°。全文摘要一种锥度限位接收狭缝,属于X射线分析装置中的部件。本专利技术在锥度限位接收狭缝的内套上套有外形与该狭缝相同且端口有连接限位片的活动外套,由狭缝相对外套的滑动来改变狭缝的有效长度。在狭缝外套的连接限位片上加工有与狭缝端口匹配的通孔,在空心锥形内套内沿锥度方向嵌入多层单晶片,在狭缝上装有复位机构。本专利技术狭缝长度可调,能消除干扰谱线,从而提高测量精度。文档编号G01N23/20GK1264831SQ00112750公开日2000年8月30日 申请日期2000年3月8日 优先权日2000年3月8日专利技术者周上祺, 任勤 申请人:重庆大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锥度限位接收狭缝，包括空心锥形内套，均匀排布在该内套内限制Ｘ射线发散度的薄片，其特征在于在锥度限位接收狭缝上套有外形与该狭缝相同的、端口有连接限位片的活动外套，由狭缝相对外套的滑动来改变狭缝的有效长度，在狭缝所对的外套连接限位片上加工有与狭缝端口匹配的通孔，在空心锥形内套内沿锥度方向嵌入多层单晶薄片，在锥度限位接收狭缝上装有狭缝复位机构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周上祺，任勤，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]